Mul'tiparametricheskie laboratorii nd chipe kak instrument eksperimental'noy regenerativnoy meditsiny i sinteticheskogo morfogeneza

Abstract

Full Text

Исследования дифференциации стволовых клеток на чипе, входящие в тренд с середины 2000-х гг. [1], привели к выводу о необходимости многофакторного исследования отклика в подобных системах, ведущего к девиациям в пролиферации и дифференциации клеток. Были предложены методики электробиофизического или цитоэлектрофизиологического контроля, основанные на измерении импеданса и емкости [2, 3]. Последние реализуемы, в частности - в трассирующем определенные клетки режиме, на КМОП-чипах [3], однако в качестве аналитического сигнала выступает не оптический сигнал, как в КМОП-матрицах и оптических линейках, а электрофизические переменные. Нами в 2012 г. были внедрены КМОП-чипы / КМОП-лаборатории на чипе, на которых удавалось наблюдать гистогенез, регенерацию, а также экспериментальный морфогенез [4-7], используя шлирен-методы и спекл-методы контроля под различными углами облучения и фиксации аналитического сигнала образца [7, 8]. В настоящей работе предлагается совместить электрофизические / электрофизиологические и оптические методы регистрации активности клеток на чипе, в частности -с использованием преобразователей электрофизических переменных редокс-сигналлинга в оптические переменные. Как показывает практика, для различных стадий и культур клеток, культивировавшихся в различных условиях, а также различающихся по критериям направленной дифференциации, характерны корреляционно различающиеся совокупности сигналов отклика. Исходя из данных, приводимых в постере, предлагается, доказывается и демонстрируется возможность использования мультипараметрических и конвертирующих КМОП-лабораторий на чипе в качестве инструмента исследований в области экспериментальной регенеративной медицины и синтетического морфогенеза. В качестве одного из приложений гибридного анализа рассматривается планарный патч-кламп на чипе (планарная патч-кламп-спектрометрия), имплементируемый параллельно с оптической регистрацией, дающий возможность привязки данных о дифференциации клеток к данным функциональной каналомики развития.